Quá Trình Mực Nước Thực Đo Và Tính Toán Kiểm Định Mô Hình Trận Lũ

Hình 3.20: Quá trình mực nước thực đo và tính toán kiểm định mô hình trận lũ

2019 tại cống Bến Thuỷ

Hình 3.21: Quá trình mực nước thực đo và tính toán kiểm định mô hình trận lũ

2019 tại cống Nghi Quang

3.1.2.5. Nhận xét chung

Quá trình hiệu chỉnh và kiểm định cho kết quả tốt: đường quá trình thực đo và tính toán phù hợp nhau cả quá trình lũ lên và xuống, hệ số Nash đạt được cao (đều lớn hơn 0,86%), sai số đỉnh lũ và sai số tổng lượng đều thấp; Chênh lệch giữa tính toán và vết lũ không lớn. Vì vậy, bộ thông số của mô hình có độ tin cậy cao, có thể sử dụng mô hình mô phỏng này để tính toán ngập úng cho Khu vực trong đê.

3.2. Đánh giá vai trò của một số nhân tố chính đến úng lụt ở hạ du sông Cả

3.2.1. Đánh giá vai trò của mưa lũ thượng nguồn tới úng lụt hạ du sông Cả

Mức độ ngập lụt ở hạ du sông Cả phụ thuộc các nhân tố: mưa; điều kiện ẩm, mực nước sông, hồ ao hiện tại; điều kiện địa hình; năng lực tiêu thoát nước của hệ thống cống, trạm bơm; khả năng cắt lũ của hệ thống hồ chứa trên lưu vực. Nghiên cứu đã phân ra các trường hợp lưu vực ở điều kiện tự nhiên và có tác động của hồ chứa; mưa lũ đầu mùa, giữa và cuối mùa. Các hồ chứa hiện tại đang hoạt động tại Bảng 2.12 được đưa vào tính toán. Các kịch bản tính toán đánh giá vai trò của mưa lũ thượng nguồn tới úng lụt hạ du sông Cả được thể hiện tại Bảng 3.15.

Bảng 3.15: Kịch bản đánh giá ảnh hưởng của mưa lũ thượng nguồn tới úng lụt hạ du sông Cả

Điều kiện lưu vực

Giai đoạn
Đầu vụ	Giữa vụ	Cuối vụ
Tự nhiên	KB1	KB2	KB3
Có tác động của hồ chứa	KB4	KB5	KB6

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 177 trang tài liệu này.

Phân phối mưa giờ trận lũ tháng X/2010 được chọn làm mô hình phân phối mưa theo thời gian và không gian cho các kịch bản mưa, vì đây là trận mưa lớn gây úng lụt khá lớn ở vùng hạ du sông Cả và có đầy đủ lượng mưa 6h tại các trạm KTTV trên lưu vực.

Bảng 3.16: Các mức lũ tại trạm TV Chợ Tràng [46]

Mức lũ	Mực nước tại Chợ Tràng (m)	Ghi chú
1	Cấp báo động 1	3,00	Bắt đầu ngập
2	Cấp báo động 2	4,00
3	Cấp báo động 3	5,00
4	Cấp báo động 3 + 1	6,00	Trên BĐ3 1 m

Căn cứ Quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Cả [49], xây dựng các kịch bản: mực nước ban đầu của các hồ chứa Bản Vẽ, Bản Mồng,

Ngàn Trươi như Bảng 2.13; riêng các hồ chứa Bản Ang, Hố Hô, Sông Sào và Đá Hàn mực nước ban đầu được lấy ứng với MNDBT.

Từ mô hình mưa tháng X/2010, thay đổi lượng mưa trung bình 5 ngày trên lưu vực sông Cả để đạt được các mức lũ như Bảng 3.16. Kết quả tính toán lượng mưa bắt đầu gây ngập lụt (mức lũ BĐ1) ở hạ du sông Cả được lập tại Bảng 3.17. Mối quan hệ giữa lượng mưa với diện tích ngập lụt Khu vực ngoài đê và mực nước lớn nhất tại Chợ Tràng được lập tại Bảng 3.18 đến Bảng 3.20 và Bảng 3.22. Đường quan hệ giữa lượng mưa với diện tích ngập Khu vực ngoài đê và mực nước lớn nhất tại Chợ Tràng được thể hiện tại Hình 3.22 và Hình 3.23. Kết quả diện tích ngập lụt ứng với các mức lũ được lập tại Bảng 3.21.

Bảng 3.17: Mưa định lượng gây ngập lụt Khu vực ngoài đê ở mức BĐ1 (mm)

Thời kỳ

Điều kiện lưu vực
Tự nhiên	Có hồ chứa
Đầu vụ	200	240
Giữa	150	210
Cuối vụ	150	200

Bảng 3.18: Lượng mưa và diện tích ngập lụt Khu vực ngoài đê khi có sự ảnh hưởng của hồ chứa – Thời kỳ đầu vụ (mm)

Lượng mưa (mm)

Diện tích ngập (ha)
240	0
270	10.790
350	13.779
470	15.147

Bảng 3.19: Lượng mưa và diện tích ngập lụt Khu vực ngoài đê khi có sự ảnh hưởng của hồ chứa – Thời kỳ giữa vụ (mm)

Lượng mưa (mm)

Diện tích ngập (ha)
210	0
250	11.057
330	13.799
450	15.167

16000

15000

14000

13000

12000

11000

Cuối vụ

Giữa vụ Đầu vụ

10000

9000

8000

200

250

300

350

Lượng mưa (mm)

400

450

500

Bảng 3.20: Lượng mưa và diện tích ngập lụt Khu vực ngoài đê khi có sự ảnh hưởng của hồ chứa – Thời kỳ cuối vụ (mm)

Lượng mưa (mm)

Diện tích ngập (ha)
200	0
250	11.197
330	13.996
450	15.204

Diện tích ngập (ha)

Hình 3.22: Đường quan hệ giữa lượng mưa và diện tích ngập Khu vực ngoài đê

Kịch bản mưa tháng X/2010

Bảng 3.21: Kết quả ngập lụt Khu vực ngoài đê ứng với các mức lũ

Mức lũ

Diện tích ngập (ha)
h≥0,2 m	h≥0,5m	h≥1,0 m	h≥2,0 m	h≥3,0 m
Cấp BĐ2	11.257	8.973	7.419	2.766	650
Cấp BĐ3	14.022	12.960	11.959	8.739	2.129
Cấp BĐ3 + 1	15.269	14.843	14.319	12.670	8.823

5.5

4.5

3.5

Đầu vụ

Giữa vụ

Cuối vụ

200

250

300

350

400

450

500

550

600

Lượng mưa (mm)

Bảng 3.22: Mưa định lượng gây lũ Khu vực ngoài đê khi có sự ảnh hưởng của hồ chứa (mm)

Mức lũ

Thời kỳ
Đầu vụ	Giữa vụ	Cuối vụ
Cấp BĐ1	250	220	200
Cấp BĐ2	295	270	255
Cấp BĐ3	400	360	340
Cấp BĐ3 + 1	560	490	475

Mực nước (m)

Hình 3.23: Đường quan hệ giữa lượng mưa và mực nước lớn nhất tại Chợ Tràng

Nhận xét: Khi có tác động của hồ chứa các ngưỡng mưa gây ngập cho hạ du có xu thế tăng lên, điều đó cho thấy sự điều tiết của hồ chứa làm giảm ngập lụt ở hạ du. Qua Hình 3.22 nhận thấy đường quan hệ lượng mưa – diện tích ngập có xu thế sát nhau khi lượng mưa tăng lên. Vào thời kỳ cuối mùa lũ, các hồ chứa đã được tích nước, làm giảm dung tích phòng lũ nên làm cho ngưỡng mưa có xu thế giảm xuống. Căn cứ vào các ngưỡng mưa này, cơ quan PCTT có thể ra các bản tin cảnh báo khi có các số liệu mưa quan trắc hoặc dự báo trên lưu vực sông Cả.

3.2.2. Đánh giá vai trò của hệ thống hồ chứa tới úng lụt hạ du sông Cả

Trong phần này, tập trung nghiên cứu ngập lụt ở hạ du sông Cả khi hồ chứa cắt/xả lũ đơn lẻ và kết hợp, trong điều kiện trước khi cắt/xả lũ hạ du đang ở các mức lũ (Bảng 3.16). Lưu lượng xả lũ thiết kế tại các hồ chứa được lập tại Bảng 3.23. Quá trình được xả lũ tại các hồ chứa được xây dựng có dạng hình thang. Quá trình điều tiết lũ tại các hồ chứa có dung tích phòng lũ được lập trình trên cơ sở phương trình cân bằng nước, lưu lượng xả phụ thuộc vào lưu lượng đến, mực nước hồ và quy mô công trình xả. Các kịch bản tính toán đánh giá vai trò của hệ thống hồ chứa tới úng lụt hạ du sông Cả được thể hiện tại Bảng 3.24.

Bảng 3.23: Lưu lượng xả ứng với lũ thiết kế tại các hồ chứa trên sông Cả [49]

Hồ chứa	Tần suất thiết kế (%)	Q xả (m3/s)
1	Bản Vẽ	0,0002	5.981
2	Bản Ang	0,002	3.945
3	Bản Mồng	0,001	6.180
4	Hố Hô	0,002	2.758
5	Ngàn Trươi	0,001	2.464

Bảng 3.24: Kịch bản đánh giá ảnh hưởng của hệ thống hồ chứa tới úng lụt hạ du sông Cả

Kịch bản

Bản Vẽ	Bản Ang	Bản Mồng	Hố Hố	Ngàn Trươi
Riêng rẽ		KB7	KB8	KB9	KB10	KB11
Kết hợp	Bản Vẽ		KB12	KB13
	Hố Hô					KB14
	Bản Vẽ + Bản Ang			KB15

* Khi các hồ chứa xả lũ từng hồ riêng rẽ

Khi các hồ chứa trên lưu vực sông Cả xả riêng rẽ với lưu lượng xả thiết kế (Bảng 3.23) và điều kiện hạ du sông Cả ở các mức lũ khác nhau thì mực nước lớn nhất và mực nước gia tăng tại trạm thủy văn Chợ Tràng có kết quả như lập tại Bảng 3.25 và Bảng 3.26. Kết quả độ sâu và vùng ngập lụt theo kịch bản lũ hạ du ở mức BĐ3 và hồ Bản Vẽ xả với lưu lượng thiết kế được thể hiện tại Hình 3.24.

Bảng 3.25: Mực nước tại Chợ Tràng khi từng hồ chứa xả lũ thiết kế riêng rẽ (m)

Mức lũ

Bản Vẽ	Bản Ang	Bản Mồng	Hố Hố	Ngàn Trươi
Cấp BĐ1	4,1	3,7	4,3	3,2	3,2
Cấp BĐ2	4,7	4,4	5,0	4,1	4,2
Cấp BĐ3	5,8	5,4	5,9	5,1	5,1
Cấp BĐ3 + 1	6,7	6,4	6,7	6,2	6,1

Bảng 3.26: Mực nước gia tăng tại Chợ Tràng khi từng hồ chứa xả lũ thiết kế riêng rẽ (m)

Mức lũ

Bản Vẽ	Bản Ang	Bản Mồng	Hố Hố	Ngàn Trươi
Cấp BĐ1	1,1	0,7	1,3	0,2	0,2
Cấp BĐ2	0,7	0,4	1,0	0,1	0,2
Cấp BĐ3	0,8	0,4	0,9	0,1	0,1
Cấp BĐ3 + 1	0,7	0,4	0,7	0,2	0,1

Bảng 3.27: Diện tích ngập lụt khi hồ chứa Bản Vẽ xả lũ thiết kế

Mức lũ

Diện tích ngập (ha)
h≥0,2 m	h≥0,5m	h≥1,0 m	h≥2,0 m	h≥3,0 m
Cấp BĐ1	10.537	9.482	7.973	3.352	83
Cấp BĐ2	13.141	12.488	11.284	7.766	1.227
Cấp BĐ3	15.107	14.695	14.135	12.060	7.811
Cấp BĐ3+1	15.650	15.337	14.908	13.901	12.941

Hình 3.24: Kết quả ngập lụt lớn nhất khi hồ chứa Bản Vẽ xả lưu lượng thiết kế và hạ du sông Cả ở mức lũ BĐ3